[发明专利]高效中红外Pr,Er:YSGG激光晶体及其制备方法

权利要求书

1.一种高效中红外激光晶体Pr³⁺，Er³⁺:Y₃Sc₂Ga₃O₁₂，其特征在于：晶体的化学式为Pr³⁺，Er³⁺:Y₃Sc₂Ga₃O₁₂，分子式Pr_3xEr_3yY_3(1-x-y)Sc₂Ga₅O₁₂，其中0＜x，y＜1。

2.根据权利要求1所述的高效中红外激光晶体Pr³⁺，Er³⁺:Y₃Sc₂Ga₃O₁₂，其特征在于所述的Pr³⁺的³F₄能级分别与Er³⁺离子的激光下能级⁴I_13/2接近，可加速激光下能级粒子抽空速率，减小寿命，在振荡过程中激光介质可以保持较高的增益，提高斜效率。

3.根据权利要求1所述的高效中红外激光晶体Re³⁺，Er³⁺:Y₃Sc₂Ga₃O₁₂，其特征在于：所述晶体是以声子能量较低的钇钪镓石榴石为基质的激光晶体。

4.根据权利要求1所述的高效中红外激光晶体Pr³⁺，Er³⁺:Y₃Sc₂Ga₃O₁₂，其特征在于：其中Pr³⁺和Er³⁺都是取代晶体中十二面体中心位置的Y³⁺，Pr³⁺的取代浓度为0.5-5at％，Er³⁺的取代浓度为30-50at％。

5.一种权利要求1所述的高效中红外激光晶体Pr³⁺，Er³⁺:Y₃Sc₂Ga₃O₁₂的制备方法，其特征在于：

(1)、采用固相法或液相法制备所述晶体的多晶原料，

所述固相法是按照下列化学反应式：

3xPr₂O₃+3yEr₂O₃+3(1-x-y)Y₂O₃+2Sc₂O₃+3Ga₂O₃＝2Pr_3xEr_3yY_(3-3x-3y)Sc₂Ga₃O₁₂，其中x＝0.5-5at％，y＝30-50at％，通过固相反应法制得所述晶体的多晶原料；

所述液相法指共沉淀法或溶胶-凝胶法；

(2)、使用(1)制备的多晶原料，采用熔体法制备Pr，Er:YSGG的单晶。